率失真优化的压缩感知图像编码

蒋 伟，杨俊杰

(上海电力学院 电子与信息工程学院，上海 200090)



率失真优化的压缩感知图像编码

蒋 伟，杨俊杰

(上海电力学院 电子与信息工程学院，上海 200090)

针对基于压缩感知的图像编码系统，分析了系统中编码参数和码率以及失真的关系，在此基础上提出了基于压缩感知的图像编码系统的码率-失真模型。根据所提模型设计了率失真优化的压缩感知图像编码算法。在给定码率的条件下，优化编码参数，使得编码器失真最小。算法在Matlab的编码平台上进行了仿真和实验，结果证明提出的码率-失真模型能够很好地拟合实际率失真曲线，并且基于该模型的率失真优化算法有效的提高了压缩感知图像编码系统的性能。

压缩感知；率失真；编码

2006年Donoho and Candes首次提出了压缩感知的理论[1-2]。该理论是一种将高维空间的信号转换为低维信号的采样方法。如果输入信号足够的稀疏，那么这个信号就可以很高的精度被重构。基于压缩感知的图像编码框架摒弃了传统的先采样后处理的级联结构，将采样和数据压缩结合起来，简化了编码框架[3-4]。通过使用压缩感知降低了编码器的复杂度，而解码端由于需要求解凸优化的问题来恢复输入信号，因而复杂度较高，所以基于压缩感知的图像编码系统适合于能量受限的编码场合，如传感器网络。

率失真性能是衡量图像编码系统性能的重要准则。率失真技术可以不受编码结构和技术的限制，通过配置最优的编码参数提高编码性能，是实际编码系统中常用的优化方法。……